1、定(ding)义(yi)
TA1钛多弧(hu)靶(ba)是以(yi)中(zhong)国国家标(biao)准(zhun) GB/T 3620.1 中(zhong)的(de) TA1（工(gong)业(ye)纯钛(tai)） 为原材料(liao)，专(zhuan)为 多(duo)弧离(li)子镀(du)（Arc Ion Plating, AIP） 工艺(yi)设计的(de)靶(ba)材(cai)。其通过电(dian)弧放(fang)电(dian)蒸(zheng)发钛(tai)金(jin)属(shu)，产生高(gao)离(li)化(hua)率(lv)的(de)钛(tai)等离子(zi)体，在基(ji)材(cai)表面(mian)形(xing)成(cheng)致(zhi)密、高结(jie)合(he)力的功(gong)能性(xing)薄膜(mo)（如(ru)TiN、TiAlN等）。TA1钛纯度(du)为(wei) 99.5%（Fe≤0.20%、O≤0.25%），适(shi)用于对(dui)成本(ben)敏(min)感且性(xing)能(neng)要求适中(zhong)的工(gong)业涂(tu)层(ceng)场(chang)景。
2、性能(neng)特(te)点
电(dian)弧(hu)特性(xing)：
电(dian)弧(hu)稳(wen)定性(xing)高(gao)，靶(ba)面(mian)烧蚀均(jun)匀(yun)，避免液滴（Droplet）过多(duo)导(dao)致(zhi)的薄(bao)膜(mo)缺陷。
离化率≥70%，薄膜致(zhi)密度高（孔隙(xi)率(lv)≤0.5%）。
材料特(te)性：
耐(nai)腐蚀性(xing)：在(zai)5% HCl溶液中腐(fu)蚀速(su)率≤0.02 mm/年(nian)。
机械(xie)性能：抗拉强度(du)≥345 MPa，硬(ying)度HV 120-180，适配(pei)高(gao)能(neng)电弧(hu)冲击(ji)。
成(cheng)本(ben)优(you)势(shi)：
原(yuan)材(cai)料成本低（￥400-600/kg），靶(ba)材(cai)利用(yong)率达 80-90%（多(duo)弧(hu)靶(ba)可全表(biao)面消(xiao)耗(hao)）。
3、材质与(yu)制造(zao)工(gong)艺
材(cai)质(zhi)：
基(ji)材(cai)：TA1工业纯(chun)钛（GB/T 3620.1），纯(chun)度(du)≥99.5%，杂(za)质(zhi)以Fe、O为主(zhu)。
复(fu)合结构：部分靶材背部复(fu)合铜/钢(gang)背板（增强散(san)热(re)与(yu)机(ji)械支(zhi)撑）。
制造(zao)工艺(yi)：
原(yuan)料成(cheng)型：
真(zhen)空(kong)铸造(zao)：熔(rong)炼钛锭(ding)→浇铸成圆(yuan)柱或块(kuai)状(zhuang)坯(pi)料(liao)。
热(re)锻(duan)（950-1000°C）：细(xi)化(hua)晶(jing)粒(li)，提升靶材(cai)致(zhi)密度。
精密(mi)加(jia)工(gong)：
数控车床(chuang)/铣(xi)床加(jia)工成目标(biao)形状（常见为圆柱或(huo)矩(ju)形块(kuai)）。
表(biao)面喷(pen)砂处理(li)（Ra 3-5 μm），增强(qiang)电(dian)弧触(chu)发(fa)稳(wen)定(ding)性(xing)。
后(hou)处理(li)：
酸(suan)洗（HF:HNO ₃=1:3）去(qu)除表(biao)面氧化(hua)层→超声(sheng)波(bo)清(qing)洗→真空(kong)封装。
4、执行标准(zhun)
| 标(biao)准类型(xing) | 具(ju)体(ti)标(biao)准 |
| 国内标准(zhun) | GB/T 3620.1（TA1工(gong)业(ye)纯(chun)钛(tai)）、GB/T 13810（外(wai)科(ke)植入(ru)物(wu)用(yong)钛材(cai)参(can)考(kao)） |
| 行业规(gui)范 | JB/T 8554（工(gong)具涂层技(ji)术(shu)条件）、HB/Z 20019（航空镀(du)层(ceng)性能(neng)要求） |
| 国(guo)际参(can)考 | ASTM B348（钛及(ji)钛合金棒材(cai)）、VDI 3198（涂(tu)层结合强度与硬(ying)度测(ce)试(shi)） |
5、应(ying)用领域
工(gong)具涂(tu)层(ceng)：
切削(xue)刀具的 TiN涂(tu)层（硬(ying)度2000-2200 HV，寿命(ming)提(ti)升2-3倍(bei)）。
冲压(ya)模具(ju)的 TiAlN涂层(ceng)（耐(nai)温600°C，减(jian)少热(re)疲劳(lao)裂(lie)纹）。
工(gong)业(ye)防腐：
化工阀门的 纯(chun)钛(tai)镀(du)层(ceng)（耐(nai)酸碱腐(fu)蚀(shi)，替代(dai)哈氏合(he)金）。
海洋(yang)设备(bei)螺栓(shuan)的(de) CrTiN复合涂(tu)层(ceng)（耐盐雾(wu)≥1000小时）。
装饰镀层(ceng)：
卫浴五(wu)金的(de) 氮化钛仿(fang)金(jin)镀层（颜(yan)色(se)均(jun)匀，成(cheng)本(ben)低(di)于(yu)PVD装饰(shi)工艺）。
智(zhi)能设备外壳(ke)的 TiC黑色(se)涂(tu)层（防指(zhi)纹、抗(kang)刮擦）。
6、与(yu)其(qi)他(ta)类(lei)型钛靶的(de)异(yi)同(tong)对比(bi)
| 特(te)性 | TA1钛(tai)多(duo)弧(hu)靶(ba) | TA1磁(ci)控(kong)溅(jian)射(she)靶 | 高(gao)纯(chun)钛多弧靶(ba)（4N级） | 钛(tai)合(he)金多弧靶(ba)（Ti6Al4V） |
| 工艺适配(pei)性 | 多弧离(li)子镀(du)（高(gao)离化率） | 磁(ci)控(kong)溅射（低离(li)化(hua)率） | 多(duo)弧(hu)离(li)子镀（低(di)杂(za)质干扰(rao)） | 多弧离(li)子镀(du)（需合(he)金(jin)元(yuan)素(su)匹(pi)配） |
| 薄(bao)膜质量(liang) | 致密(mi)但(dan)液滴较多（需后(hou)处(chu)理(li)） | 均(jun)匀(yun)无(wu)液(ye)滴（低缺陷(xian)率） | 高(gao)纯(chun)度(du)、低(di)液(ye)滴 | 高(gao)硬度(du)但(dan)易(yi)氧化(hua)（Al/V偏(pian)析） |
| 靶(ba)材(cai)利(li)用率(lv) | 80-90%（全表(biao)面消(xiao)耗） | 30-50%（边缘(yuan)损耗高） | 80-90% | 70-85% |
| 成本(ben) | 低(di)（￥400-600/kg） | 中（￥600-1000/kg） | 高（￥2000-4000/kg） | 中高(gao)（￥1000-1500/kg） |
| 典(dian)型应用 | 工具(ju)/防(fang)腐(fu)涂层(ceng)、装(zhuang)饰镀(du)层(ceng) | 半导(dao)体(ti)/光学(xue)镀膜(mo) | 高(gao)端(duan)工具(ju)涂层(ceng)、医疗植入镀(du)层 | 航(hang)空(kong)耐(nai)磨部件 |
7、选(xuan)购方法(fa)与注意(yi)事项(xiang)
选(xuan)购(gou)方法(fa)
杂(za)质与成分检(jian)测(ce)：
要求供应商(shang)提供 OES（原(yuan)子(zi)发射(she)光谱）报告，确认Fe≤0.20%、O≤0.25%。
若用于氮(dan)化(hua)物涂(tu)层(ceng)，需额外(wai)检测C、N含量(liang)（C≤0.10%，N≤0.05%）。
微(wei)观(guan)结(jie)构(gou)验证(zheng)：
金(jin)相检(jian)测：晶粒(li)尺寸(cun)≤150 μm，无铸造气孔(kong)（气孔(kong)率≤1%）。
几何适配性(xing)：
靶(ba)材(cai)尺(chi)寸需匹(pi)配(pei)多弧(hu)设(she)备(bei)阴极(ji)（如直(zhi)径Φ100-200 mm，厚度20-50 mm）。
供(gong)应商评估(gu)：
优先选择具(ju)备(bei) 真空(kong)铸造(zao)+热锻(duan)工(gong)艺(yi) 的厂商(shang)，确(que)保(bao)靶(ba)材致(zhi)密性(xing)与(yu)电弧稳(wen)定性(xing)。
注(zhu)意事项
安装(zhuang)与使(shi)用(yong)：
安(an)装前用 砂纸（600#）打(da)磨靶面(mian)，去除氧(yang)化层(ceng)并(bing)粗糙(cao)化表(biao)面(mian)（增强(qiang)电弧触(chu)发(fa)）。
初始电(dian)弧电流(liu)建(jian)议(yi)阶梯式(shi)增加(jia)（如(ru)50 A→100 A→150 A，间(jian)隔(ge)5分(fen)钟）。
工(gong)艺优(you)化：
TiN涂(tu)层(ceng)：氮气流(liu)量(liang)占比 30-50%，基片偏(pian)压(ya) -100至(zhi)-200 V，温度 200-400°C。
纯(chun)钛镀(du)层：氩(ya)气纯(chun)度(du)≥99.99%，电弧电(dian)流≤150 A（避免(mian)液滴(di)过多(duo)）。
维护(hu)与报(bao)废：
定期(qi)清(qing)理(li)靶面(mian)残(can)留液(ye)滴(di)（每(mei)20小(xiao)时工(gong)作后(hou)机械抛光(guang)）。
靶材厚(hou)度剩(sheng)余(yu) <10% 时需更换(huan)，报废靶(ba)材(cai)可(ke)回收熔炼(lian)为(wei)低端(duan)钛(tai)锭。
TA1钛(tai)多(duo)弧(hu)靶(ba)凭(ping)借(jie)其高利(li)用(yong)率、低(di)成本及(ji)适配(pei)多弧(hu)工艺(yi)的(de)特性(xing)，成为工业工具(ju)涂(tu)层(ceng)与(yu)防(fang)腐镀(du)层(ceng)的(de)经(jing)济型(xing)选择。相较于磁(ci)控溅射靶(ba)，其薄(bao)膜更致密(mi)但(dan)需(xu)后(hou)处(chu)理(li)液(ye)滴(di)；相较(jiao)于高(gao)纯(chun)钛靶，虽杂(za)质(zhi)较(jiao)多(duo)但成本优势显著。选购时需重(zhong)点(dian)关注(zhu)杂质含量与晶(jing)粒(li)均(jun)匀性，使(shi)用(yong)中需(xu)优(you)化(hua)电(dian)弧参(can)数与(yu)基片(pian)偏(pian)压(ya)。对(dui)于(yu)高(gao)端(duan)精密涂(tu)层（如医(yi)疗植(zhi)入(ru)物），建(jian)议选用4N级(ji)高纯钛(tai)靶(ba)；而(er)在(zai)工具(ju)强(qiang)化(hua)、防腐及(ji)装(zhuang)饰领(ling)域，TA1钛多(duo)弧靶(ba)可(ke)实(shi)现性(xing)能与成本的最佳平衡。
